实用EMI噪讯对策技术（7）失真

作者：信息来源:pcb设计 2008-5-12

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何谓失真希望获得的信号如果影响到其它信号时，该信号就成为噪讯源，如图1所示，相互平行的信号线对其它信号产生不良影响时，该信号同样被视为噪讯源。号线之间噪讯相互纠缠现象称为失真（cross talk），尤其是长距离信号传输的失真现象特别严重，事实上失真问题最初是有线电话信号传输才开始受到注意，因此早期cross ...

扁平缆线
扁平缆线种类繁多必需依照用途分开使用。图5是扁平缆线（flat cable）的实际外观，由于扁平缆线连接容易因此广泛应用在框体内的导线连接，扁平缆线最大缺点是抗噪讯性极弱，而且使用长度大约只有2m左右。
扁平缆线的失真特性大致上与印刷电路基板的平行图案相同，使用上必需注意强度相异的信号线是否混入扁平缆线内。
图6是扁平线的失真波形实验结果，它使用上述图2相同的实验电路，扁平缆线的长度为1m。
　

根据上述实验结果显示由于传输线路长度比较长，因此连续频率比图3印刷电路基板低，噪讯的传输也相对减少，不过传输线路长度比较长，其结果造成失真的强度几乎与印刷电路基板的图案相同。
遮蔽（shield）对类似失真等在空中传输的噪讯具有相当程度抑制效果，原本遮蔽必需完全将噪讯包覆，不过对失真却无法完全遮蔽，一般是在并行线之间插入大地线，如此便可以获得相当程度的遮蔽效果。
此处请读者注意漂浮状大地线无法发挥遮蔽效果，遮蔽呈漂浮状时的波形与图6非常类似。图7是扁平线之间插入ground线的实验电路；图8是扁平缆线之间插入ground线时的遮蔽效果，由图可知失真并未完全被遮蔽因此残留部份失真，若与图6比较图8的遮蔽明显发挥效果。
　

复数信号线平行设置时通常是「不平衡」，因此共享大地线变成折返线，该折返的大地线若设置在远离信号线的地方，信号线与折返线构成电路会具备很大的面积，而且一般该面积都会相互重迭（图9）。
　

电子电路作大面积loop描绘时，相对的该电路会具备很大的阻抗，该loop一旦相互重迭，会因为极大的相互阻抗结合，其结果造成失真变大。在印刷电路图案无法制作平衡电路，如图10所示二条对线构成电路，其中一条导线当作大地线的话，某种程度可以接近平衡，主要原因是该对线的大地线具备遮蔽效果所致。
　

此外信号的折返线亦即大地线为复数条的场合，电流会依照各线的阻抗分配，变成对线部位的阻抗比其它导线低，因此电流几乎不会在对线部位流动。
作成对线除了可以降低失真之外，还能够使传输线路的特性阻抗值进入某种范围内，缺点是导线数量比共享折返线方式大幅增加，不希望使用对线时，每隔数条插入大地线同样可以获得相当程度的效果（图11）。
图10对线的强化方法是以三条导线为一组，中央为信号线两侧用大地线挟持，三导线方式的失真比上述对线更少特性阻抗更安定，虽然特性不如micro strip line，不过却可以取代同轴缆线。
　